Ответы на экзаменационные вопросы (Земляное полотно в районах вечной мерзлоты. Расчёт глубины заложения одностороннего дренажа. Проектирование дренажа (трасса, продольный профиль, элементы траншеи и смотровые колодцы). Термозащитные устройства и покрытия. Общие понятия о теплотехническом расчёте защитных покрытий и устройств.), страница 2

Место заложения дренажа рекомендуется выбирать с учетом преимуществ и недостатков дренажей подкюветного и закюветного типов.

Закюветный дренаж при прочих равных условиях целесообраз­но предусматривать в случаях одностороннего притока подземных вод, на электрифицированных линиях, при высоком залегании грунтовых вод и при поперечном профиле выемки с закюветными полками.

Проектирование    трассы    и    продольного    профиля    дренажа.Трассу дренажа проектируют в соответствии с конкретными геологическими и гидрологическими условиями объекта. При этом должен быть учтен комплекс технико-экономических требований с тем, чтобы добиться минимальных строительных затрат при наи­большем эффекте осушения.

При проектировании продольного    профиля необходимо учитывать следующие основные положения:

а)   продольный уклон дна подкюветных и закюветных дренажей чаще всего целесообразно проектировать равным уклону дна кюве­та выемки; в затруднительных случаях (при нулевом уклоне дна кювета) в виде исключения допускается   применение   уклона 2‰;

б)   оптимальным продольным уклоном принято считать 5—7‰; однако применять такой уклон можно лишь при соответствующих условиях проектирования.

в)  дренажи значительного протяжения, если их продольные ук­лоны приближаются к оптимальным значениям, могут быть запро­ектированы с однообразным продольным уклоном или с постепен­ным возрастанием его к низовой части   сооружения, но при этом скорости не должны превышать допустимых величин по условиям размыва;

г)  концы входящей или выходящей труб в смотровом колодце должны быть в разных уровнях с перепадом не менее 0,1 м (допус­кается размещение этих труб и в одном уровне);

д)   переломы продольного профиля предусматривают в смотро­вых колодцах;

е)  во всех случаях принимаемый продольный профиль дренажа не должен вызывать излишнего заглубления его траншеи.

Проектирование основных элементов траншеи

Основными размерами траншеи являются ее глубина h и ширина 2d ,

Ширина траншеи в основном зависит от ее глубины, конструкции дре­нажа и способа производства работ. При механизированном способе производства работ с помощью дренажной машины ЦНИИ ширина траншеи 2d принимается 0,52 м. На рис. показан один из примеров устройства такой траншеи.

В остальных случаях размер 2d принимается в зависимости от глуби­ны заложения и может быть: при h до 2 м - 0,8...1.0 м; при h более 2м- 1,0.. 1,5м.

Проектирование остальных элементов траншеи зависит от ее конструк­ции, которая может иметь различное оформление в зависимости от спосо­ба производства работ, назначения дренажа и других условий.

Размеры элементов траншеи указаны на рис. 2,4 и 2.5.(верхний-траншея с наблюдательной скважиной; нижний-трубчатый дренаж с трубофильтром ЦНИИ)

Проектирование основных элементов смотровых колодцев

В настоящее время некоторые специалисты предлагают отказаться от смотровых колодцев, которые способству­ют засорению дрен и удорожают стоимость дренажа. Вместо смотровых ко­лодцев предлагается применять наблюдательные скважины. Если проектируют смотровые колодцы, то необходимо предусма­тривать перепад входящей и выходящей труб а в размере не менее 0,1м, При этом продольный уклон дренажных труб iтр при уклоне дна кювета iк , когда эти два уклона параллельны друг другу, и расстояние между смот­ровыми колодцами lк , равен

iтр= iк d/ lк

В зависимости от типа дренажа обычно предусматривают два вида сборных железобетонных смотровых колодца. Для закюветных дренажей принимается простая цилиндрическая конструкция (безгалерейный тип). В случае подкюветных дренажей конструкция смотровпгг ко­лодца усложняется (проектируется галерейный тип) ввиду залегания дре­нажа непосредственно под кюветом и необходимости иметь лаз в колодце эа пределами основной части дренажа.

Прежде чем перейти к расчету указанных элементов, необходимо опре­делить число смотровых колодцев, которые на трассе длиной L при расстоянии между смотровыми колодцами lк ( практически lк = 50...70м) может быть установлено из уравнения Nк=L/ lк


64.Расчёт устойчивости откосов пойменной насыпи.

Специфика работы пойменной насыпи состоит в том, что она подтопляется паводковыми водами в период затопления поймы. При этом под действием непрерывно изменяющегося внешнего напора в теле насыпи возникает процесс неустановившейся фильтрации во­ды. В зоне фильтрирующего потока появляются дополнительные силы, оказывающие влияние на устойчивость насыпи: силы взвешивания, направленные верти­кально вверх, и гидродина­мические силы, действую­щие в направлении движе­ния воды. Кроме того, при обводнении грунта снижа­ются его сдвиговые характе­ристики — коэффициент трения и удельное сцепле­ние.

По условиям работы пойменных насыпей период подтопления можно разде­лить на два этапа: во время подъема внешних горизон­тов поток воды направлен внутрь насыпи (рис. 19, а), во время спада - из насы­пи в сторону откосов (рис. 19, б). Этот период является наиболее опасным, так как к снижению сдвиговых характе­ристик добавляется отрицательное влияние гидродинамических сил.

При определенных условиях, например, при большой разности горизонтов подтопления с верховой и низовой стороны насыпи и сравнительно небольших размерах ее, возможен промежуточный этап сквозной фильтрации через насыпь (рис. 19, в). При этом гидродинамические силы будут направлены соответственно в сторону низового откоса.

В настоящее время при расчетах устойчивости пойменных насы­пей из грунтов всех видов получила широкое распространение рас­четная схема, предложенная проф. К. С. Ордуянцем для насыпей из мелких и пылеватых песков. Считают, что при паводке происходит полное обводнение насыпи по всему поперечному сечению до мак­симального внешнего горизонта. В соответствии с этим уровень во­ды в осевом сечении насыпи принимают равным внешнему макси­мальному. Далее предполагают, что вода на пойме после достижениямаксимального уровня внезапно спала; действительную кривую депрессии заменяют двумя прямыми линиями, проведенными от оси насыпи к откосам со средним уклоном /0 (рис. 20). Величину укло­на принимают в зависимости от вида грунта.